專利名稱：一種包括可變形框架的對接裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種包括可變形框架的對接裝置，具體涉及一種用于登機橋的遮篷裝置，尤其涉及一種包括在與飛機對接之前就能夠自適應地具有與飛機表面弧度吻合的外形的對接框架的遮篷裝置。
背景技術：
飛機登機橋是一款現代客機慣常使用的機場設備，它們被用作登機的入口，可供乘客從航站樓進入客機內部。這種登機橋通常在其端部都具有一個遮篷裝置，它跨接于登機橋與飛機之間的空間中，從而可以保護登機人員不受到惡劣氣候條件的影響。專利文獻CN100355628C公開了一種飛機乘客航梯或飛機登機橋密封裝置，包括一張緊在一連接地板上方的折棚，其中所述折棚在其一開口端上具有一柔性框架，在其另一端處設置在一用來固定在飛機乘客航梯或飛機登機橋上的門形框架上，其中所述柔性框架在所述折棚伸出時貼合在飛機外殼上，并且其中設有一用于所述折棚的操縱裝置，以展開或合攏所述折棚，其中所述操縱裝置包括卷繞裝置和由蓄能裝置、多連桿構成的制動致動機構。專利文獻CN100528688C公開了一種遮蓬裝置， 用于飛機的登機橋，包括柔性框架，設置在該遮蓬裝置的一開口端，用于在該遮蓬裝置展開時貼合到該飛機的外殼；門形框架，設置在該遮篷裝置的另一開口端，用于連接到該登機橋；可展開的折篷，跨接在該柔性框架和該門形框架之間，并連接到該柔性跨接和該門形框架的頂部和兩側，還包括至少兩個彼此獨立的操縱機構，用于驅動該遮蓬裝置展開和/或合攏，所述操縱機構由卷繞裝置和單個蓄能裝置構成。專利文獻CN101910001A公開了一種用于移動式登機橋的吻接裝置，包括:充氣部，其附接到所述移動式登機橋的遮蓬的端部并且能夠注入空氣；和緩沖材料，其設置在所述充氣部內，并且所述緩沖材料即使在從所述充氣部中排出空氣時仍保持固定形狀。專利文獻US5267368A公開了一種登機橋遮篷裝置，其使用致動器推動可折疊對接框架實現與飛機艙門的對接。因此可以看出，現有技術在實現遮篷裝置與機身對接時通常都采用了蓄能裝置，例如氣彈簧等和卷繞裝置配合使用，或者液壓致動器，文獻CN100355628C還使用了多個連桿或懸臂結構；而為了盡可能使得對接框架緊密貼合機身，且減少遮篷裝置對于飛機機身外殼可能造成的傷害，現有技術中的對接框架還多采用柔性框架，尤其文獻CN101910001A還都采用帶有緩沖材料的充氣裝置。但是，現今的飛機彼此之間的差異都較大，其外輪廓的曲率變化也都較大，特別是機首過渡區域內有時還存在很大的彎角，使得現有的登機橋遮篷裝置很難精確地貼合到飛機外殼上，進而留存縫隙。這些縫隙在惡劣條件下是極為不利的，特別是雨雪天氣，很容易導致水分進入飛機內部或淋濕旅客，還可能在登機橋或機身內部造成濕滑風險。前述文獻中通過蓄能裝置或致動器，例如氣彈簧、液壓致動器推動對接柔性框架的頂部，使遮篷裝置貼合到機身外殼，由于此種情況下，對接框架是被動的被推壓到機身上，一方面致動結構較為復雜，另一方面柔性框架在面對多種機身曲率時，通常也難以十分緊密地貼合到機身外殼上。況且，為了實現緊密貼合，氣彈簧、液壓致動器一般也需要提供較大推力，因此難免對機身外殼造成損害。文獻CN202379091U公開了一種登機橋接機測距傳感裝置，包括安裝在接機口端部的緩沖膠管，所述緩沖膠管上安裝有測距傳感裝置，所述緩沖膠管的一側上開有探測孔，所述測距傳感裝置的傳感器探頭與所述探測孔正對設置。其主要用于反應緩沖膠管的變形程度，并及時通知控制系統發出制動信號，防止對機身造成較大沖擊。但是它所采用的展開結構仍屬于常規的現有技術，其也無法解決上述問題。文獻CN101287649B公開了一種將登機橋自動對接到艙門上的方法，其采用激光測距儀和計算機控制裝置實現登機橋與飛機艙門的自動對接。上述兩篇文獻對于激光測距儀的使用方法仍然比較單一。因此，現有技術中的遮篷裝置普遍存在下列缺陷:由于蓄能裝置或致動器施力點單一，柔性框架難以適應各種飛機表面曲率，靈活性和密封性都較差；而為了將柔性框架緊密地貼合機身外殼，通常施加的力都比較大，容易損害機身外殼，另外由于蓄能裝置或致動器通常在遮篷裝置觸及機身外殼后才開始工作，因此容易因為自身故障或系統失誤造成過載，嚴重損害機身外殼；缺乏乘客登機過程實時檢測和警報裝置，存在安全隱患。
發明內容
為了克服上述問題，本發明提供了一種用于登機橋的遮篷裝置，包括門形框架、對接框架和可伸縮地板，可伸縮地板包括位于前端的可伸縮部，該可伸縮部利用第一致動器實現伸縮，所述對接框架包括硬質框架和柔性框架，柔性框架的高度大于硬質框架的高度，門形框架和硬質框架之間連接有收放機構和蓄能裝置，硬質框架鉸接于地板外側；硬質框架和柔性框架之間連接有多個第二致動器，多個第二致動器中的一個借助于支架不可樞轉地固定連接于硬質框架；柔性框架兩側分支以及可伸縮部前端還分別設置有測距儀。優選地，柔性框架由塑料制成。優選地，所述測距儀 為激光測距儀或超聲波測距儀、紅外線測距儀。優選地，柔性框架和門形框架之間連接有遮篷。優選地，還包括接收測距儀信號以及控制致動器的控制器。根據本發明的遮篷裝置具有如下優點:(1)由于本發明利用多個測距儀和致動器來變形柔性框架，因此能夠很好地適應各種不同的飛機表面曲率，且能夠具備很好的密封性；(2)由于本發明的對接框架在觸及機身外殼之前已經完成變形，因此能夠防止致動器由于自身故障或系統失誤而過載；(3)本發明所采用的測距傳感器能夠實時檢測對接情況，并發出警報，因此更加安全。
圖1是根據本發明的遮篷裝置的縱向截面圖；圖2示意性地模擬了本發明中的遮篷裝置的柔性框架的變形方式。
具體實施例方式參照附圖1，其中顯示了根據本發明的遮篷裝置I，該遮篷裝置I包括門形框架2和對接框架3，對接框架3直接用于實現遮篷裝置I與飛機機身外殼的對接。對接框架3包括硬質框架4以及將會與機身外殼直接接觸的柔性框架5，柔性框架5由柔性材料制成，但該材料的延展性較差，例如塑料。柔性框架四周還可進一步地包括緩沖材料、充氣墊或彈性可變性管等等。柔性框架在高度上要長于硬質框架，本發明中的這種柔性框架是極為有利的，因為其具有較大長度，因此即使變形后仍能夠為乘客提供很好的空間，當然較為寬大的柔性框架也更有利于對接。遮篷裝置還進一步包括地板層6，其中該地板層是一種可伸縮式地板，其包括一可伸縮部11，該可伸縮部利用例如處于地板層內部的致動器，例如液壓致動器12實現伸縮運動，該液壓致動器12可是設置于地板層中間位置的一個，也可以是分別設置于兩端的兩個，當然也可以是其他數量。門形框架2固定連接于地板層6。硬質框架4則樞轉地鉸接于遮篷裝置I的地板層6前端側部，硬質框架4也可以包括能夠阻止其樞轉的扣鎖裝置；并且門形框架2和硬質框架6之間使用蓄能裝置和回收卷繞機構8，蓄能裝置例如可以是氣彈簧7。在每一側上，硬質框架4和柔性框架5之間連接有多個致動器(為了能夠適應各種機身表面曲率，在成本能夠接受范圍內，致動器的數量優選為越多越好)，例如液壓致動器9，出于簡化考慮，在本實施例中，此處的液壓致動器的數目為5個。這5個致動器優選地分散地分布在柔性框架的每一側上，但多個致動器中優選地至少有2個分別設置在柔性框架的每一側分支的頂端，以利于柔性框架與機身外殼的貼合。也就是說，本發明中的柔性框架是脫離于地板層的， 其完全通過硬質框架和致動器進行支撐，這種結構對于柔性框架的變形是極為有利的。致動器一端與柔性框架5進行鉸接，而另一端則與硬質框架4鉸接，但是靠近中間(優選為硬質框架四分之一到四分之三高度范圍內)的一個致動器，例如如圖1中所示的那樣，其借助于可拆卸固定支架14而被再次固定連接于硬質框架4，這樣整個柔性框架才不會上下移動；當然，直接將該致動器固定連接于硬質框架也是可以的，但是借助于可拆卸固定支架連接，則有利于更換不同長度的支架來調節柔性框架相對于硬質框架的上下高度。柔性框架兩側分支上還分別設置有多個測距傳感器10，該測距儀可以例如是超聲波測距儀、紅外線測距儀或者是激光測距儀，本實施例中優先選擇激光測距儀。測距儀在柔性框架上的安裝可以采用眾所周知的常規手段，例如可采用支架的形式安裝在柔性框架上，而且該激光測距儀也可以設置于柔性框架上的開孔之中。測距儀優選地分散分布在柔性框架的縱向高度上，當然，為了測量準確，它們應該處于同一條豎直線上。地板層可伸縮部的前端也設置有測距儀13。柔性框架上的測距儀數量可以與致動器數量相同也可以不同。優選地，除了柔性框架的端部，測距儀安裝位置與致動器在柔性框架上的鉸接點盡量錯開，這樣就不會對柔性框架造成過多的損害，同時有利于測距儀的使用。柔性框架和門形框架之間的空間的外圍四周鋪設有折棚。折棚裝置I還包括設置在門形框架2后側上部的控制器(未示出)，用于接收激光測距儀所獲取的信號并且控制液壓致動器9和卷繞機構8的操作，另外還控制器還控制一個報警裝置。因此該控制器能夠具有如下功能:當由于乘客登機引起登機橋相對于飛機外殼震顫，進而導致登機橋對接框架脫離機身外殼較大距離(例如是10厘米)時發出警報告誡乘客暫緩行動，并再次啟動卷繞裝置釋放蓄能裝置或者啟動液壓致動器，直至激光測距儀能測量到距離重新進入安全范圍(解除警報)。下面詳細地介紹一下本發明中的遮篷裝置I的操縱方法。首先，在遮篷裝置與機身外殼接觸之前，在登機橋使用初期，打開遮篷裝置上的激光測距儀測量硬質框架距離飛機機身的距離，在登機橋垂直朝向飛機前進(可利用設置于柔性框架上的同一水平線上的兩個測距儀，如果它們兩個測量的距離相等，說明登機橋正垂直朝向飛機前進)，而在接近所要對接的飛機一定距離時，該距離(由于飛機表面呈弧線形，因此各個激光測距儀測量的數據有所不同，此處的距離可以是柔性框架上的激光測距儀中的任一個測量到的數據)可以是0.5-5米之間的任一選定值時，優選I米，暫時停止登機橋靠近飛機的運動，控制器根據各激光測距儀測量到的距離值控制各致動器進行各自的伸縮以變形柔性框架。參照附圖2，其示意性地模擬了本發明中的遮篷裝置的柔性框架的變形方式。首先利用柔性框架上的測距儀所測量到的距離機身的距離，經由控制器模擬生成所要對接的機身外殼表面弧度，如標記101所示；然后向對接框架平移該弧度曲線直至該弧線與柔性框架上固定點相交位置，該固定點即不可樞轉的那個致動器與柔性框架的連接點。因此根據柔性框架分支的長度(由于其伸展性差，此處忽略伸展長度)可以得知變形后的柔性框架應如標記102所示那樣。進而變形后，(模擬的硬質框架106保持不動)相關致動器的伸長或回縮長度就可以計算得出。隨后控制器按照前述計算量來致動本發明的液壓致動器即可實現變形后的柔性框架能夠具有與所要結合的機身外殼相同的弧度。該圖中的標記103、104、105分別代表模擬中的柔性框架、初始位置的致動器和伸縮后的致動器。該過程中，不可樞轉的那個 致動器保持不伸縮。另外，為了能夠更加精確地確保柔性框架的變形，本發明還可以在致動器(不包括不可樞轉的那個致動器)與硬質框架之間設置輔助致動器(未示出)，由于模擬致動器104在框架變形過程中的偏轉角度可以按照上述方法計算得出，因此可以使用輔助致動器按照所計算的角度來偏轉柔性框架和硬質框架之間的致動器。所述計算過程可由控制器完成，而相關數學計算方法都是所屬領域的公知常識。這一過程中，框架兩側可以分別獨立操作，也就是說柔性框架兩側的變形在需要時可以是不同的，這對于艙門周邊出現較大的轉角時是非常有利的，因此本發明在對接過程中具有十分突出的靈活性。而且本發明中的致動器在對接之前就完成了致動，因此不會由于自身的故障或因控制系統失誤而出現過載。在此之后，即繼續控制登機橋前進，并在逐漸接近飛機機身時(根據測距儀所測量到的距離與預期值的比較)減慢登機橋前進速度，直至柔性框架貼合于機身外殼時(根據激光測距儀測量距離與預期值的比較，該值與測距儀安裝位置相關)即制動登機橋。之后，根據地板層前端可伸縮部的測距儀13，控制致動器12伸長地板段11，直至該地板段與機身貼
口 ο然后控制器控制卷繞機構釋放蓄能裝置，使其將對接框架緊密地壓合于機身外殼，由于本發明中的柔性框架由致動器操縱變形，因此本發明中的蓄能裝置無需向現有技術中那樣施加較大的推力，因此也就降低了遮篷裝置對機身外殼造成傷害的風險。在乘客登機過程中，由于外部條件或者是乘客的重量擠壓導致遮篷裝置相對于機身外殼發生偏斜或脫離，由于激光測距儀能測量到距離的變化，因此如果柔性框架與機身外殼的距離達到一個預定閾值(例如是10厘米)的話，控制器能夠據此控制報警裝置發出警報，并再次啟動卷繞裝置釋放蓄能裝置或者啟動液壓致動器，直至激光測距儀能測量到距離重新進入安全范圍。由于本發明中的接合框架在貼合機身外殼之前就具有了機身外殼的表面弧度，因此能夠改善了密封性能，同時減小了對機身蒙皮造成損害的風險。另外還具有警報和重新修正貼合程度的優點。以上未作詳細說明的都是所屬領域的公知常識。
本領域技術人員可以根據本發明公開的內容和所掌握的本領域技術對本發明內容做出替換或變型， 但是這些替換或變型都不應視為脫離本發明構思的，這些替換或變型均在本發明要求保護的權利范圍內。
權利要求
1.一種用于登機橋的遮篷裝置，包括門形框架(2)、對接框架(3)和可伸縮地板(6)，其特征在于可伸縮地板(6)包括位于前端的可伸縮部(11 )，該可伸縮部利用第一致動器(12)實現伸縮，所述對接框架(3)包括硬質框架(4)和柔性框架(5)，柔性框架的高度大于硬質框架的高度，門形框架(2)和硬質框架(4)之間連接有收放機構(8)和蓄能裝置(7)，硬質框架(4)鉸接于地板(6 )外側，柔性框架(5 )不直接連接于地板層；硬質框架(4)和柔性框架(5)之間連接有多個第二致動器(9)，多個第二致動器中的一個借助于可拆卸支架(14)不可樞轉地再次固定連接于硬質框架；柔性框架兩側分支以及可伸縮部(11)前端還分別設置有測距儀。
2.根據權利要求1所述的遮篷裝置，其特征在于柔性框架由塑料制成。
3.根據權利要求1或2所述的遮篷裝置，其特征在于所述測距儀為激光測距儀或超聲波測距儀、紅外線測距儀。
4.根據權利要求1或2或3所述的遮篷裝置，其特征在于柔性框架(5)和門形框架(2)之間連接有遮篷。
5.根據權利要求1-4中任一個所述的遮篷裝置，其特征在于還包括接收測距儀信號以及控制致動器(9、12) 的控制器。
全文摘要
本發明提供了一種包括可變形框架的對接裝置，包括門形框架、對接框架和可伸縮地板，可伸縮地板包括位于前端的可伸縮部，該可伸縮部利用第一致動器實現伸縮，所述對接框架包括硬質框架和柔性框架，柔性框架的高度大于硬質框架的高度，門形框架和硬質框架之間連接有收放機構和蓄能裝置，硬質框架鉸接于地板外側；硬質框架和柔性框架之間連接有多個第二致動器，多個第二致動器中的一個借助于支架不可樞轉地固定連接于硬質框架；柔性框架兩側分支以及可伸縮部前端還分別設置有測距儀。利用本發明的遮篷裝置，提高了密封性和安全性。
文檔編號B64F1/305GK103224034SQ20131006500
公開日2013年7月31日 申請日期2013年3月1日 優先權日2013年3月1日
發明者狄春保, 朱琪美, 毛杰 申請人:溧陽市科技開發中心